13Cr管材专用超高温酸化缓蚀剂.pdf

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1、圈l13Cr管材蔫超高温酸化缓蚀剂I王远张娟涛尹成先l中国石油集团石油管工程技术研究院摘要：酸化是目前最常用的油田增产措施，酸化处理中酸液浓度较高，最常用质量浓度为15％的盐酸，具有很强的腐蚀性，而适用于C02腐蚀环境的13Cr完井管柱材质却不能抵御酸液的腐蚀。为此对超级13Cr材料在酸化环境中的电化学腐蚀特性进行深入研究，提出了空间多分子层吸盼理论模型，利用高温高压釜和自主研发实物装置，反复试验、评价和筛选，研制出符合油田现场技术要求的超高温超级13Cr管材专用酸化缓蚀剂TG201-II。该缓蚀剂采用双组分设计，主剂与辅剂配合

2、，解决了3Cr钢在强酸环境中的腐蚀难题，在160qC高温环境下腐蚀速率达到了26g／m2·h。关键词：13Cr铜；管材缓蚀剂；酸化；超高温；电化学DOl：10．3969／j．issn．1002—302x．20l5．z1．042中图分类号：TG174．42文献标识码：A我主力油总体已进入递减阶段，稳产难度不腐蚀的问题，在多方调研罔内外高温酸化I作、总结断JJ口夫，f开发上仍有潜可挖。酸化日丁实现油气井以往高温酸化缓蚀剂研究经验、查阅大量十H关研究资增产：和注水井增沣，是目前同内外最常用的增产措施。料和文献的基础l，不断研究含Cr管

3、材腐蚀特点，摊油气层酸化处理，就是用酸液溶解地层空隙、裂缝中出了空间多分子层吸附模型，研制开发_r适川于含f：l·的堵塞物质或扩大沟通油气层原有的空隙、裂缝，提管材酸化用超高温酸化缓蚀剂，并于lf4内首次成功×I『高油气层的渗透率，降低油气渗流阻力，从而提高油采用13Crl10管材的大然气井实施酸化作业，取僻r气_蚌的产量。在酸化处理中使用的酸很多，最常用的令人满意的效果有HC1、HF、CHCOOH、HCOOH等。在酸化处理中，酸液浓度较高，例如盐酸最常用1技术指标质浓度为15％，具有很强的腐蚀性，会造成施I设TG201一II型

4、超级13Cr管材专用缓蚀剂采刖双纰分备、油气井管材和井下金属1一具的表面坑蚀、氢脆及设计，可以用于含Cr管材酸化施添加的酸液可以失重惦蚀，有1t'『还町能导致井下管材突发性破裂事故有效降低高浓度酸液对管材的腐蚀，提高井简的安令发，，造成严重经济损失；同时，被酸溶蚀的金属铁性和完整性(表1)。离子行可能造成地层伤害。而含(：r钢油管在强酸中的腐蚀特点和普通碳钢差别很大，所造成的腐蚀性更为表1TG201一II酸化缓蚀剂物理化学性能严重例如塔里术油为解决CO，腐蚀问题，许多外绀分A：血：112乜液体块使川r抗(：()，帱蚀性能优异的l

5、3Crll0(HP13Cr)脱分B：棕l清液体管材，如迪那2气Ⅲ。为了在高乐、低渗的迪那2气密度(g／m)0．80～1．00⋯实现升高产，必须进行储层酸化改造。然而，适溶解分散性溶解分散性良合CO，腐蚀环境的13Crl10完井管柱材质却不能抵御配伍性j其他药齐lJ酉¨L忡良好酸液的腐蚀，此问题在国内外一直没有现成的解决办最高使用温度(：)l60法究其原凶是在强酸溶液中，侵蚀性较强的氢离子冷凝点()≤一2(】腐优于sY厂【'54(15一l996《酸化用缓蚀剂更容易与活泼性较强的Cr反，置换氢气，从而造蚀速率性能试验，J‘法及评价指

6、标一线指怀成油管的严重腐蚀。为了解决13Crl10不能抵御酸液基金项目：中国石油天然气股份有限公司塔里木油田分公司科研项目“适用13Crl10管材的高温酸化缓蚀荆研究”获奖情况：“含Cr油管酸化腐蚀防护产品的开发及应用”2()14年获中国石油天然气集团公司技术发明三等奖获专利情、兄“一种用于合油管的高温酸化缓蚀剂”(专利号：zLZL2{岍1(}1786774)；“含cr油管用酸化缓蚀剂及其制备方法”(专利号：ZL2{)131(}5662{}9．X)；“一种曼尼西碱金属碘化物缓蚀剂及其制备方法”(专利号：ZL2{)111()425

7、(x)93)获国家发明专利第一作者简介：王远，1982年生，2()()8年毕业于沈阳理工大学应用化学专业，工程师，现从事缓蚀剂研究开发等工作电话：2981887947，E一11Jail：walgyllan()()8@cnpc．CO13IEll140石油科技论坛·2015年增刊王远等：13Cr管材专用超高温酸化缓蚀剂2缓蚀机理3性能试验TG201一II型酸化缓蚀剂体系中的曼尼希碱分子中3．1电化学性能测试的氧原子和氮原子上带有孤对电子，可进入铁原子(离电化学测试在恒温水浴中(60℃)进行，测试子)杂化的dsp空轨道，形成配位键，发

8、生络合作用，装置为M273A恒电位仪和M5210锁放大器。南电化生成稳定的具有六元环状结构的螯合物吸附在铁表面，学测试系统和1L容积的玻璃电解池组成，三电极体形成完整的疏水保护膜，可阻止腐蚀产物铁离子向溶系，研究电极为10mm×5ram的13Crl10钢圆片，辅